KD :

3.6 Memahami teori kinetik gas dan karakteristik gas pada ruang tertutup

4.9 Mempresentasi-kan laporan hasil pemikiran tentang teori kinetik gas dan makna fisisnya

IPK :

  • Menyebutkan persamaan keadaan gas ideal
  • Mengenali Hukum Boyle-Gay Lussac
  • Menjelaskan persamaaan keadaan gas ideal
  • Menjelaskan Hukum Boyle-Gay Lussac
  • Mengaplikasikan persamaan keadaan gas ideal
  • Mengaplikasikan Hukum Boyle-Gay Lussac
  • Menentukan persamaan keadaan gas ideal
  • Menentukan Hukum Boyle-Gay Lussac

Tujuan Pembelajaran :

  • Siswa dapat menyebutkan persamaan keadaan gas ideal dengan benar setelah diberikan beberapa pernyataan mengenai persamaan keadaan gas ideal.
  • Siswa dapat mengenali Hukum Boyl-Gay Lussac dengan benar setelah diberikan gambaran.
  • Diberikan gambaran persamaan gas ideal siswa dapat menjelaskan persamaan gas ideal dengan benar.
  • Diberikan gambaran Hukum Boyle-Gay Lussac siswa dapat menjelaskan Hukum Boyle –Gay Lussac.
  • Siswa dapat menyebutkan persamaan keadaan gas ideal dengan benar setelah diberikan beberapa pernyataan mengenai persamaan keadaan gas ideal.
  • Siswa dapat mengenali Hukum Boyl-Gay Lussac dengan benar setelah diberikan gambaran.
  • Diberikan gambaran persamaan gas ideal siswa dapat menjelaskan persamaan gas ideal dengan benar.
  • Diberikan gambaran Hukum Boyle-Gay Lussac siswa dapat menjelaskan Hukum Boyle –Gay Lussac.
  • Siswa dapat mengapikasikan persamaan keadaan gas ideal dalam kegiatan sehari-hari setelah diberikan gambaran keadaan gas ideal.
  • Siswa dapat mengaplikasikan Hukum Boyle-Gay Lussac setelah diberikan gambaran Hukum Boyle-Gay Lussac.
  • Siswa dapat menentukan persamaan gas ideal dengan benar setelah diberikan gambaran persamaan keadaan gas ideal.
  • Siswa dapat menentukan Hukum Boyle-Gay Lussac dengan benar setelah diberikan gambaran Hukum Boyle-Gay Lussac.
  • Siswa dapat mengapikasikan persamaan keadaan gas ideal dalam kegiatan sehari-hari setelah diberikan gambaran keadaan gas ideal.
  • Siswa dapat mengaplikasikan Hukum Boyle-Gay Lussac setelah diberikan gambaran Hukum Boyle-Gay Lussac.
  • Siswa dapat menentukan persamaan gas ideal dengan benar setelah diberikan gambaran persamaan keadaan gas ideal.
  • Siswa dapat menentukan Hukum Boyle-Gay Lussac dengan benar setelah diberikan gambaran Hukum Boyle-Gay Lussac.


Peta Konsep


A.   Sifat – Sifat Gas Ideal

      Sifat-sifat gas ideal adalah sebagai berikut :

  1. Gas terdiri atas partikel dalam jumlah banyak yang disebut molekul.
  2. Partikelnya bergerak secara acak atau sembarangan.
  3. Tidak ada gaya tarik-menarik antara partikel satu dengan partikel yang lain.
  4. Jika partikel menumbuk dinding atau partikel lain, tumbukan dianggap lenting (elastis) sempurna.
  5. Selang waktu tumbukan antara satu partikel dengan partikel lain berlangsung sangat singkat.
  6. Jarak antarpartikel lebih besar daripada ukuran partikel.
  7. Hukum Newton tentang gerak tetap berlaku.

B.   Persamaan keadaan gas ideal

Persamaan keadaan adalah persamaan yang menghubungkan antara tekanan, suhu dan volum jenis dari suatu zat. Ada banyak jenis persamaan keadaan, namun yang paling sederhana diantaranya adalah persamaan gas ideal.

R  adalah konstanta proporsionalitas yang disebut dengan  gas konstan memiliki nilai yang berbeda-beda tergantung jenis gas nya.

Jika suatu gas diperlakukan sebagai gas ideal, maka rumusan berikut berlaku pada gas tersebut:

Persamaan keadaan gas ideal sangat sederhana, namun range penerapannya terbatas, sehingga diperlukan suatu persamaan keadaan yang akurat pada range yang lebar. Persamaan keadaan lain yang dikenal antara lain adalah:

  • Persamaan Van der Waals (salah satu persamaan keadaan yang terdahulu)
  • Persamaan Beattie-Bridgeman (terkenal dan cukup akurat)
  • Persamaan Benedict-Webb-Rubin (terbaru dan sangat akurat)

C.   Persamaan Umum Gas Ideal

Berdasarkan Hukum gas yang disampaikan dalam Hukum Boyle dan Hukum Gay Lussac, maka didapatkan persamaan umum gas ideal sebagai berikut:

P.V = n.R.T
Dimana:
P = tekanan gas
V = volume gas
n = jumlah mol gas
R = tetapan gas = 8,314 kJ.mol-1.K-1 = 0,08205 liter.atm.mol-1.K-1
T = suhu gas (K)

D.   Hukum Boyle-Gay Lussac

       a.  Hukum Boyle (1662)

Robert Boyle, melakukan serangkaian percobaan menggunakan tabung gelas bentuk-J yang ujung bagian pendeknya tertutup. Air raksa ditambahkan ke dalam tabung, memerangkap sejumlah tetap gas di ujung tabung yang pendek dan tertutup. Kemudian perubahan volume gas diukur dengan teliti seiring ditambahkannya air raksa sedikit demi sedikit ke dalam tabung. Tekanan gas kemudian dapat ditentukan dengan menghitung perbedaan ketinggian air raksa di bagian pendek tabung yang tertutup dan bagian panjang tabung yang terbuka. Melalui percobaan ini, Boyle mencatat bahwa perubahan volume gas berbanding terbalik dengan tekanan. Bentuk matematikanya dapat dituliskan sebagai berikut:

Rumus persamaan gas ideal didapatkan dari Hukum Boyle-Gay Lussac yang berkaitan dengan tekanan, volume, dan suhu gas.

b.  Bunyi Hukum Boyle

Hukum boyle berkenaan dengan hubungan antara volume gas dan tekanan gas pada suhu tetap.  Hukum Boyle berbunyi:

“Tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya asalkan suhunya tetap.”

Dalam bentuk persamaan, hukum Boyle dapat dirumuskan dengan:

PV = konstan, atau
p1V1 = p2V2

P menunjukkan tekanan dan V menunjukkan volume gas. Dalam suhu dan ruang tetap, jika tekanan naik maka volume akan turun, dan sebaliknya, jika tekanan turun maka volume akan naik. Hal ini bisa dilihat pada pompa sepeda, jika kita mendorong pompa ke bawah, maka volume udara dalam pompa akan mengecil dan tekanan udara dalam pompa akan naik sehingga mampu meniupkan udara ke dalam ban sepeda.

c.  Bunyi Hukum Gay Lussac

Hukum Gay Lussac berbicara tentang hubungan antara volume gas dan suhu gas pada tekanan yang sama. Hukum Gay Lussac berbunyi:

“Volume gas sebanding dengan suhunya asalkan tekanannya tetap.”

Dalam bentuk persamaan, hukum Gay Lussac dapat dirumuskan dengan:

V/T = konstan, atau
V1/T1 = V2/T2
Dimana V menunjukkan Volume dan T menunjukkan suhu. Pada tekanan tetap, udara yang dipanaskan akan mengembang, dan sebaliknya, udara yang didinginkan akan menyusut. Hal ini dapat dilihat pada balon udara. Udara pada balon udara dibuat panas supaya udaranya mengembang sehingga lebih ringan dari udara sekitar, oleh karena itu balon udara bisa terbang.

d.  Bunyi Hukum Boyle-Gay Lussac

Hukum Boyle-Gay Lussac merupakan sintesis dari Hukum Boyle dan Hukum Gay Lussac, sehingga kedua rumus tersebut dapat disatungan menjadi:

P.V/T = konstan, atau
P1.V1/T1 = P2.V2/T2
Sedangkan dalam kondisi ideal, rumus persaamaan gas ideal menurut Hukum Boyle-Gay Lussac adalah:
p.V = N.k.T
Dimana:
k = konstanta Boltzmann (1,38 . 10-23 J.K-1)
N = jumlah partikel gas
Sifati Gas